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超聲波法研究局部放電及其進展

發布時(shí)間:2021-06-19 01:49:42人氣:

GIS
 
盡管電脈衝法是局部放電研究的基礎但是電脈衝信號在(zài)現場中檢測(cè)時會有(yǒu)很大的(de)幹擾通常在幾千pC以上很難正確得到放電信號,另外在線標定的問題和在(zài)線結果(guǒ)與離線結果(guǒ)的等效性等問題,也是長期困擾電脈衝法在線(xiàn)檢(jiǎn)測GIS局(jú)部放電的問題。目(mù)前在現場(chǎng)中工程技術人員往(wǎng)往更關心運行GIS的局部放電檢測問題(tí),特別是當放電量(liàng)較大時,通過檢測局部放電以確定GIS絕緣的損壞程度,而這種情況(kuàng)適合超聲(shēng)波法檢測。超聲波法(fǎ)檢測GIS局部放電具有以下特點:

1、易於實現在線檢測
目前采用的超聲波法(fǎ)檢測GIS局部放電是利用超聲波傳感(gǎn)器(qì)貼在接地的GIS外殼上進(jìn)行檢測,對GIS的運行和操作沒有任何影響。傳感器與檢(jiǎn)測設備之間(jiān)采用光(guāng)纖來連接,光纖具有良好的絕緣性能檢測設備與(yǔ)高電壓設(shè)備之間(jiān)有很好的隔離,使設備(bèi)和測量人員的安全可以得到保證,同時不(bú)存(cún)在在線結果與離(lí)線結果的等效性問題,因此利用超聲波法可以較容易的實現(xiàn)在線檢測GIS局部放電。

2、便於(yú)空間定位
確定局部放(fàng)電位置(zhì)可以判斷局部放電對GIS的危害程度,還可(kě)以減(jiǎn)少檢修時間。目前提出並采用的主要局部放電定(dìng)位方法有:電脈衝電流電容分量定位法,利用電脈衝的電容分量從局部放電點傳播到(dào)繞組兩(liǎng)端的時間差來確定故障點的大概位置;X射線法利用外加x射線來加大局部放電從而進行定位;超(chāo)聲波(bō)定(dìng)位法利用局部放電時所產生的電信號和聲信號之間的相對時間差或聲信(xìn)號和聲(shēng)信號(hào)之(zhī)間的(de)時間差對局部放電進行空間定位。這幾種方法都能幫助人們尋找局部放電位置,前兩種方法隻能確定大致部位(wèi),而不(bú)是空間精(jīng)確位置;X射線法需要外加X射線發生裝置在線定位存(cún)在一定的困難;而超聲波定位方法是根據衛星定(dìng)位原理實現的,從理論上講,可以做(zuò)到精確定位,在線檢測方便(biàn)。所以很多學者都(dōu)對此進行(háng)了大量(liàng)的研究目前世界範(fàn)圍內的變壓器局部放電定位係統多(duō)數采用電一聲定(dìng)位法和聲一聲定位法。

3、可望(wàng)實現利用超聲波法進行模式識別和定(dìng)量分析
利用超聲波法進行局部放電模式識別和定量分析(xī),一直是超聲波法檢測局部放電研究中的重點。上世紀80年代,德國和日本科學家(jiā)曾在此方麵進行過研究,但(dàn)並未得到理(lǐ)想的結果。近年來人們又對利(lì)用頻譜識別局部放電模式提出了新(xīn)的見解,隨(suí)著非線性科(kē)學和非確定性科學的發展,為(wéi)利用(yòng)超聲波對局部(bù)放電進行模式識別和定量提供了新的方法,其研(yán)究也取得了(le)一些新的成果,因此在(zài)先進(jìn)的傳感器以及數學分析工具的支持下(xià),有望(wàng)利用超聲(shēng)波法實(shí)現變壓器局部(bù)放電的模式識別和定量分析。

4、超聲波法的進一步(bù)研究有望得到一(yī)些新的放電信(xìn)息
當電脈衝通(tōng)過試(shì)品時,會產生與電荷分布相關的超聲波脈衝,且與空(kōng)間電荷成比例,這樣測量超聲波就能獲得(dé)電荷的(de)組成(chéng)部分及存在位置,因此利用超聲波法可以對絕緣材料中的電荷分布進行測(cè)量,這是目前利用電流脈衝法所無法測量的(de)。另外從局部放電產生超聲波的機理考慮(lǜ),輝光放電和亞輝光放電同樣產生超聲波,對(duì)這些超聲波信號(hào)的測量將(jiāng)彌補電脈衝(chōng)法在局部放電測量時的不足,對它(tā)的進一步研究將有可能產生新的局部放電(diàn)測量標準。

綜上所述,由於(yú)局部放電產生的超聲波信號包含了局(jú)部放電(diàn)測量的多種信息,但是對這些信息(xī)的分析卻剛剛起步,因此對於局部放電超聲(shēng)波法測(cè)量的深入(rù)研究將可能得到令人鼓舞的結果,從而使局部放電的整體研究達到一個新的高度。

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